RU2022418C1

RU2022418C1 - Antenna switch

Info

Publication number: RU2022418C1
Authority: RU
Inventors: Борис Саввич Дудник; Виктор Петрович Моисеев
Original assignee: Харьковский Институт Радиоэлектроники Им.Акад.М.К.Янгеля
Priority date: 1989-01-16
Filing date: 1989-01-16
Publication date: 1994-10-30

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: antenna switch has junction whose arms function as inputs for connecting antenna, receiver, and transmitter, respectively. Antenna switch low-frequency LC filter inserted in receiver arm is T-shaped and its inductive parts are formed by series-connected first and second inductance coils while gate capacitor and gate element are connected between point of connection of first and second inductance coils and common bus. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокационных станциях, использующих одну и ту же антенну как для излучения сигналов передатчика, так и для приема сигналов. The invention relates to radio engineering and can be used in radar stations using the same antenna for both emitting transmitter signals and receiving signals.

Из известных антенных переключателей наиболее близким по технической сущности к заявляемому является переключатель, содержащий один диод, устанавливаемый в месте соединения антенны с линией, идущей к передатчику, и другой диод, включенный параллельно входу приемника, в линии, соединяющей приемник с антенной, на расстоянии λ / 4 от антенны. Of the known antenna switches, the closest in technical essence to the claimed one is a switch containing one diode installed at the junction of the antenna with the line leading to the transmitter, and another diode connected in parallel with the receiver input, in the line connecting the receiver with the antenna, at a distance λ / 4 from the antenna.

Недостатком этого устройства является высокий уровень сигнала передатчика, попадающего на вход приемника, что ограничивает набор усилительных элементов, используемых во входной ступени радиоприемного тракта. Вследствие конечной величины сопротивления открытого второго диода линия, соединяющая приемник с антенной длиной λ / 4, работает не в чистом режиме короткого замыкания, а уровень сигнала, создаваемый на сопротивлении открытого второго диода, попадает на вход приемника. Величина его зависит от величины сопротивления открытого диода и тока, создаваемого передатчиком. The disadvantage of this device is the high level of the transmitter signal that hits the input of the receiver, which limits the set of amplifying elements used in the input stage of the radio receiving path. Due to the finite value of the resistance of the open second diode, the line connecting the receiver with an antenna of length λ / 4 does not work in the pure short-circuit mode, and the signal level created at the resistance of the open second diode goes to the input of the receiver. Its value depends on the resistance value of the open diode and the current generated by the transmitter.

Целью изобретения является уменьшение уровня сигнала передатчика, попадающего на вход приемника. The aim of the invention is to reduce the signal level of the transmitter falling on the input of the receiver.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема антенного переключателя. The drawing shows a circuit diagram of an antenna switch.

Антенный переключатель содержит разветвление 1 линий передачи, одно плечо 2 которого является входом для подключения антенны, а два других плеча 3 и 4 - для подключения передатчика и приемника соответственно. Длина отрезка коаксиальной линии, включенной в плечо 4, обеспечивает максимум сопротивления прохождению мощных сигналов передатчика, и в это плечо включен LC-фильтр нижних частот, включающий первую и вторую индуктивности 5, 6, конденсатор 7 и ключевой элемент 8. В плечо 3 включен ключевой элемент 9. The antenna switch contains a branching of 1 transmission lines, one arm 2 of which is an input for connecting an antenna, and the other two arms 3 and 4 are for connecting a transmitter and a receiver, respectively. The length of the segment of the coaxial line included in the arm 4 provides maximum resistance to the passage of powerful transmitter signals, and an LC low-pass filter is included in this arm, including the first and second inductors 5, 6, a capacitor 7, and a key element 8. A key 3 is included in the arm 3 element 9.

Антенный переключатель работает следующим образом. The antenna switch operates as follows.

В режиме приема сигналов, наводимых в антенне, ключевые элементы 8 и 9 закрыты. При этом входное сопротивление LC-фильтра, содержащего первую и вторую индуктивности 5 и 6 и конденсатор 7, равно входному сопротивлению приемника либо волновому сопротивлению фидера, соединяющего вход приемника с плечом 4, поэтому в коаксиальной линии устанавливается режим бегущих волн и сигнал от антенны до приемника проходит без дополнительного затухания. In the mode of receiving signals induced in the antenna, the key elements 8 and 9 are closed. In this case, the input impedance of the LC filter containing the first and second inductors 5 and 6 and the capacitor 7 is equal to the input impedance of the receiver or the wave impedance of the feeder connecting the input of the receiver to arm 4, therefore, the traveling wave mode and the signal from the antenna to the receiver are set in the coaxial line passes without additional attenuation.

При работе передатчика ключевые элементы 8 и 9 открыты. Сигнал передатчика с плеча 3 через открытый ключевой элемент 9 поступает в плечо 2, к которому подключена антенна. When the transmitter is in operation, key elements 8 and 9 are open. The transmitter signal from the arm 3 through the open key element 9 enters the arm 2, to which the antenna is connected.

Коаксиальная линия, включенная в плечо 4 совместно с первой индуктивностью 5 LC-фильтра и малым сопротивлением открытого второго ключевого элемента 8, является эквивалентом короткозамкнутого отрезка длиной λ / 4. The coaxial line included in the arm 4 together with the first inductance 5 of the LC filter and the low resistance of the open second key element 8 is the equivalent of a short-circuited segment of length λ / 4.

При этом в коаксиальной линии устанавливается режим стоячих волн. Напряжение на втором ключевом элементе 8 минимально, но не равно нулю вследствие конечности сопротивления этого открытого элемента. Это напряжение дополнительно ослабляется делителем напряжения, последовательное плечо которого образовано второй индуктивностью 6, а параллельное плечо - входным сопротивлением приемника. Если сопротивление второй индуктивности 6 на частоте сигнала обозначить Х, а входное сопротивление приемника -R, то дополнительное затухание сигнала К определяется как
K =

Эффективность дополнительного затухания сигнала передатчика зависит от соотношения между R и Х, но с увеличением сопротивления Х усиливается неравномерность коэффициента передачи LC-фильтра в заданной полосе частот, что и ограничивает величину достигаемого дополнительного ослабления сигнала передатчика на входе приемника.In this case, the standing wave mode is established in the coaxial line. The voltage at the second key element 8 is minimal, but not non-zero due to the finite resistance of this open element. This voltage is additionally attenuated by a voltage divider, the series arm of which is formed by the second inductance 6, and the parallel arm, by the input impedance of the receiver. If the resistance of the second inductance 6 at the signal frequency is designated X, and the input impedance of the receiver is -R, then the additional attenuation of the signal K is defined as
K =

The effectiveness of the additional attenuation of the transmitter signal depends on the ratio between R and X, but with an increase in resistance X, the unevenness of the transmission coefficient of the LC filter in a given frequency band increases, which limits the amount of additional attenuation of the transmitter signal at the receiver input.

В антенном коммутатоpе дополнительное ослабление сигнала передатчика, работающего на частоте 60 МГц, составило 14 дБ. Полоса частот по уровню 0,9 составила 5,5 МГц. In the antenna switch, an additional attenuation of the transmitter signal operating at a frequency of 60 MHz was 14 dB. The frequency band at the 0.9 level was 5.5 MHz.

В качестве ключевых элементов были использованы pin-диоды. При мощности передатчика 20 кВт в импульсе напряжение на втором ключевом элементе составило 25 В, на входе приемника - 5 В, что позволило применить транзисторы во входной ступени приемного тракта. Pin diodes were used as key elements. With a transmitter power of 20 kW per pulse, the voltage at the second key element was 25 V, at the receiver input - 5 V, which allowed the use of transistors in the input stage of the receiving path.

В качестве ключевых элементов могут быть использованы и газовые разрядники. При использовании газовых разрядников типа РБ-2 напряжение возросло. Сопротивление газового разрядника типа РБ-2 такое же, как и используемого рin-диода типа КА528-2, увеличение напряжения можно объяснить большим индуктивным сопротивлением выводов газового разрядника. Gas dischargers can also be used as key elements. When using gas arresters of the RB-2 type, the voltage increased. The resistance of the gas discharge of the RB-2 type is the same as that of the used pin diode of the KA528-2 type, the increase in voltage can be explained by the large inductive resistance of the terminals of the gas discharge.

Claims

ANTENNA SWITCH containing branching of transmission lines, one arm of which is an input for connecting an antenna, and the other two are for connecting a transmitter and a receiver, respectively, while a low-pass LC filter is included in the arm for connecting a receiver, including the first inductance, one end which is connected to a branch, and the other to one terminal of the capacitor and the key element, the other terminals of which are connected to a common bus, characterized in that, in order to reduce the signal level of the transmitter, the LC filter izhnih frequencies made T-shaped and formed by inductive elements serially connected first and second inductors introduced.